هناك ثلاثة بدائل أساسية للبطارية يمكنك الاختيار من بينها عند إنشاء نظام توليد الطاقة الشمسية:
حمض الرصاص المغمور (FLA)
بدءا من بطاريات FLA ، يمكن التعرف عليها من خلال أقطابها المغمورة ، أو “الألواح” ، كما هو معروف على نطاق واسع. تحتاج بطارية FLA إلى الفحص بشكل متكرر وتجديدها كل شهر إلى ثلاثة أشهر حتى تعمل في أفضل حالاتها.
يمكن تقصير عمر البطاريات بشكل كبير بسبب الصيانة غير السليمة ، والتي يمكن أن تنتهك أيضا ضمان الشركة المصنعة. لكي تهرب غازات البطارية ، يجب أيضا تركيب بطاريات FLA في قفص جيد التهوية.
حمض الرصاص المختوم (SLA)
بطاريات SLA الزجاجية الهلامية والماصة هما النوعان المتاحان (AGL). كلاهما يشتركان في صفات متشابهة ، ولا يحتاج إلى صيانة ، ومقاوم للانسكاب. غالبا ما يكون لبطاريات الجل مخرجات ومعدلات شحن أقل من بطاريات AGM ، وهو التمييز الأساسي بين نوعي البطاريات. لا يمكنهم عموما تحمل الكثير من تيار الشحن ، مما يؤدي إلى أوقات إعادة شحن أطول وانخفاض خرج الطاقة.
ليثيوم
أفضل كيمياء بطاريات الليثيوم للتطبيقات الشمسية هي بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (LFP / LiFePO4). يمكن أن تمر هذه التقنية الجديدة بدورات أعمق لأنها تدوم لفترة أطول. أيضا ، لا تحتاج بطاريات الليثيوم أيون إلى التهوية أو الصيانة مثل بطاريات الرصاص الحمضية.
على الرغم من أن بطاريات الليثيوم تكلف أكثر مقدما ، إلا أنه على مدار عمرها الافتراضي ، قد تؤدي كفاءتها المحسنة إلى انخفاض الأسعار لكل كيلوواط / ساعة من السعة.
حمض LED مقابل بطاريات الليثيوم أيون الشمسية: التكاليف
بطاريات الرصاص الحمضية أقل تكلفة بكثير من بطاريات الليثيوم أيون في المقدمة. قد يكلف نظام ليثيوم أيون ذو حجم مماثل مئات أو حتى آلاف الدولارات أكثر من نظام حمض الرصاص.
ومع ذلك ، فإن القيمة الأفضل مدى الحياة لبطاريات الليثيوم أيون تعني أن المقاييس مستوية تقريبا حتى لو كانت أسعار شراء وتركيب بطاريات الرصاص الحمضية أقل.
الاختلافات الرئيسية بين بطاريات الليثيوم أيون وبطاريات الرصاص الحمضية
حان الوقت لدراسة كيفية مقارنة هاتين الفئتين من البطاريات ببعضهما البعض الآن بعد أن قدمنا شرحا أساسيا لكيفية عملها. هذه بعض الفروق الرئيسية بين الاثنين.
دورة الحياة
يعرف استخدام الألواح الشمسية لإعادة شحن البطارية بعد استنفادها (المستخدمة لتشغيل الأجهزة) بدورة الشحن الواحدة. يتم تقييم عمر البطارية من حيث عدد دورات الشحن التي يمكن أن تتحملها قبل الفشل ، وليس من حيث الأشهر أو السنوات. الفكرة قابلة للمقارنة مع وضع أميال السيارة عليها. تعد المسافة المقطوعة بالسيارة المستعملة عاملا أكثر أهمية بكثير من السنة التي تم إنشاؤها فيها عند تحديد حالتها.
وينطبق الشيء نفسه على البطاريات وعدد دورات الشحن التي مروا بها. مقارنة بإقامتك الدائمة ، حيث قد يكون نفس الإعداد يحتوي على 400+ دورة في السنة ، قد تكون بطارية SLA الخاصة بمنزل عطلتك قد شهدت 100 دورة في خمس سنوات. تخمين الترتيب الذي سيكون في حالة أفضل لا يستحق أي نقاط.
عمق التفريغ (مقدار سعة البطارية المستخدمة قبل إعادة تعبئتها) له تأثير على دورة الحياة أيضا. يتم تقصير عمر دورة البطارية ويزيد مستوى إجهادها كلما قمت بتفريغها بشكل أعمق.
عمق التفريغ
عمق التفريغ على سبيل المثال ، سيكون عمق التفريغ 50٪ إذا تم استخدام سعة البطارية حتى 50٪.
ينصح عادة بعدم تشغيل بطاريات الرصاص الحمضية على عمق تصريف يزيد عن 50٪. قد يؤدي التفريغ المفرط للبطارية إلى تقليل عمر البطارية.
السعة القابلة للاستخدام لبطاريات الليثيوم أيون أعلى لأنها يمكن أن تتحمل التفريغ العميق بنسبة 80٪ أو أكثر بسهولة.
أوقات الشحن الأسرع ناتجة عن زيادة الكفاءة. قد يعني ذلك أيضا شراء عدد أقل من الألواح الشمسية ومولد احتياطي أصغر ، اعتمادا على كيفية إعداد نظامك. يتيح تركيز Redway على حلول بطاريات الليثيوم المخصصة تلبية الاحتياجات الفريدة لعملائهم ، وكمورد للبطاريات بالجملة ، فإنهم يقدمون خدمات B2B لمشاريع OEM / ODM.
كفاءة
تتفوق بطاريات الليثيوم أيون على بطاريات الرصاص الحمضية من حيث الكفاءة. نتيجة لذلك ، يتم توفير المزيد من الطاقة الشمسية الخاصة بك واستخدامها.
اعتمادا على الطراز والحالة ، تتمتع بطاريات الرصاص الحمضية بنطاق كفاءة يتراوح من 80 إلى 85٪ فقط. هذا يعني أنه بعد الشحن والتفريغ ، إذا كان لديك 1,000 واط من الطاقة الشمسية تدخل البطاريات ، فلن يتبقى سوى 800 إلى 850 واط.
من ناحية أخرى ، تتمتع بطاريات الليثيوم أيون بكفاءة أكبر من 95٪. وبالتالي ، سيكون لديك إمكانية الوصول إلى أكثر من 95 واط من الطاقة.
معدل الشحن
علاوة على ذلك ، يمكن لبطاريات الليثيوم أيون إدارة مضخمات شاحن أعلى. يشير هذا إلى أنه يمكن إعادة شحنها بسرعة أكبر بكثير من بطاريات الرصاص الحمضية.
كمية تيار الشحن التي يمكن لبطاريات الرصاص الحمضية التعامل معها مقيدة. السبب الرئيسي لذلك هو أنه إذا تم شحنها بسرعة كبيرة ، فإنها ترتفع درجة حرارتها. كلما اقتربت من سعتك القصوى ، ينخفض معدل الشحن أيضا بشكل كبير.
كثافة الطاقة
بالمقارنة مع بطارية الرصاص الحمضية ذات السعة المتساوية ، ستكون بطارية ليثيوم أيون أثقل بكثير. في حين أن معظم المثبتين لا يواجهون مشكلة في ذلك ، إذا كنت تقوم بتثبيت البطاريات في نظام توليد الطاقة الشمسية بنفسك ، فقد يكون الأمر صعبا إلى حد ما.
هناك تكلفة مرتبطة بهذا ، رغم ذلك. عند مقارنتها ببطاريات الرصاص الحمضية ، توفر بطاريات الليثيوم أيون كثافة بطارية أعلى بكثير. هذا يعني أنه يمكن استيعاب المزيد من التخزين في منطقة أصغر. على سبيل المثال ، تستخدم ثماني بطاريات حمض الرصاص عادة لتشغيل نظام 5.13 كيلووات. ومع ذلك ، فإن استخدام بطاريتين فقط من الليثيوم أيون سيؤدي نفس المهمة. تزن بطاريات الرصاص الحمضية أكثر من ضعف وزن بطاريات الليثيوم عند أخذ حجم ووزن بنك البطارية الكامل في الاعتبار. إذا كان لديك مساحة عمل صغيرة ، فقد يكون هذا مفيدا حقا.
الأثر البيئي
تفشل بطاريات الرصاص الحمضية حقا في الإبهار من حيث تأثيرها البيئي. تتطلب بطاريات الرصاص الحمضية مواد خام أكثر بكثير من بطاريات الليثيوم أيون لإنتاج درجة مماثلة من قدرة تخزين الطاقة الشمسية. ندرك جميعا أن استخدام المزيد من المواد الخام يؤدي إلى تأثير أكبر على الكربون.
بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم أعمال حمض الرصاص الكثير من الطاقة. هناك حاجة إلى الطاقة حتى فقط لإنشاء البطارية. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق كمية كبيرة من التلوث في البيئة.
على الرغم من أن الليثيوم في بطاريات الليثيوم أيون يأتي من التعدين ، إلا أن كل بطارية تستخدم مواد أقل ، مما يقلل من التأثير البيئي. يفكر مصنعو بطاريات الليثيوم أيون الشمسية أيضا في استخدام مصادر الطاقة المتجددة ، والتي قد يكون لها بصمة كربونية منخفضة بشكل لا يصدق.
ضع في اعتبارك منشأة تصنيع تنتج بطاريات لتخزين الطاقة المتجددة بينما تعمل أيضا بالطاقة المتجددة. إنه يفيد كلا الطرفين ، أليس كذلك؟
اعاده التدوير
Lead acid batteries currently recycle at a considerably higher rate than lithium-ion batteries, which strengthens their environmental friendliness credentials. Even while lithium-ion solar batteries are recycled far less frequently than lead acid batteries, they nevertheless have a very high capacity for recovery and recycling.
Simply said, lithium-ion batteries aren’t recycled as regularly as lead acid batteries because the former is still a relatively new technology and the necessary equipment is still being developed, making it expensive. The recycling of lithium-ion batteries is anticipated to swiftly catch up to that of lead acid batteries, though, as the market for them and the associated industry both continue to expand. Considering that using recycled lithium is significantly more cost-effective than mining for more, recycling of lithium-ion batteries may perhaps surpass lead acid. It is safe to predict that during the next few years, the lithium-ion solar battery recycling market will increase significantly.
LEAD-ACID VS. LITHIUM-ION: WHICH SHOULD YOU CHOOSE?
While both battery types have almost comparable long-term costs, lithium-ion batteries require a substantially higher initial outlay. We therefore wouldn’t advise them to individuals who won’t be using their solar energy generation equipment on a daily basis.
The ideal batteries for you also depend on other elements like the sort of solar energy producing system and how it will be used. The battery types that we suggest for various applications are listed below:
FULL-TIME OFF-GRID ESTABLISHMENT
FULL-TIME OFF-GRID ESTABLISHMENT
OFF-GRID VACATION HOME/CABIN
Most people who own off-grid vacation homes or hunting cabins only go there occasionally. This implies that you won’t be able to do FLA batteries’ mandatory routine maintenance. Consequently, SLA batteries are your best bet. They don’t need any maintenance at all, and even if they are left unused for a few months, they won’t go flat.
BATTERY BACKUP SYSTEM
Imagine you are developing a power producing system with battery storage to act as a standby during power shortages. As a result, you won’t use the system very often—perhaps just once or twice a year, or even less frequently if the local power grid is particularly unreliable. Now, you won’t use the system frequently enough to think about buying lithium-ion batteries.
On the other hand, FLA batteries may be a wise choice. But once more, they need routine maintenance, which can be annoying given that the system will only be utilized sometimes. The best choice is now SLA batteries.
REMOTE INDUSTRIAL USE
Here, the decision-making process is much the same. Lithium-ion solar batteries may be a wise investment for heavily used off-grid industrial facilities. SLA batteries, though, can be a more economical option when it comes to powering basic monitoring equipment at an off-grid outpost, and you still won’t have to worry about planning routine maintenance trips.
THE FINAL WORD
The need for solar power generating and energy storage solutions will increase as fossil fuel prices continue to rise and global emission requirements continue to tighten. Which solar battery technology is superior ultimately depends on your needs and budget. The two battery technologies we’ve covered in this article both have their own advantages and disadvantages.
Get in touch with the professionals at Redway Power if you’re researching energy storage options for a solar power generation system and want to learn more about the characteristics of lead acid and lithium batteries. They are among the top producers and sellers of all-purpose batteries in China.
